DeviceIOControl详解-各个击破

DeviceIoControl这个api我们用的不多，但是很重要，有时会帮助我们实现一些特别的需求, 如获取硬件设备信息、与硬件设备通信（读写数据）等，对照msdn，下面我们详细解释一下这个api的用法（有什么错误再所难免，各位不吝指教啊）。
DeviceIoControl是用来控制我们指定设备的输入输出操作，使设备按照我们发的指令去工作。

DeviceIoControl是kernel32中的函数，需要包含的头文件是winbase.h，先看函数原型

BOOL DeviceIoControl(
  HANDLE hDevice, 
  DWORD dwIoControlCode, 
  LPVOID lpInBuffer, 
  DWORD nInBufferSize, 
  LPVOID lpOutBuffer, 
  DWORD nOutBufferSize, 
  LPDWORD lpBytesReturned, 
  LPOVERLAPPED lpOverlapped
); hDevice, 
  DWORD dwIoControlCode, 
  LPVOID lpInBuffer, 
  DWORD nInBufferSize, 
  LPVOID lpOutBuffer, 
  DWORD nOutBufferSize, 
  LPDWORD lpBytesReturned, 
  LPOVERLAPPED lpOverlapped
);

哈哈，参数不少，而且还都很抽象，没关系，我们一个一个击破它

来到第一个参数，hDevice,当然是要操作的设备的句柄了，这个句柄需要通过CreateFile的返回值中获取，对于createfile这里只做一个粗略的解释：

• HANDLE CreateFile(
    LPCTSTR lpFileName, 
    DWORD dwDesiredAccess, 
    DWORD dwShareMode, 
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, 
    DWORD dwCreationDisposition, 
    DWORD dwFlagsAndAttributes, 
    HANDLE hTemplateFile
  );  lpFileName, 
    DWORD dwDesiredAccess, 
    DWORD dwShareMode, 
    LPSECURITY_ATTRIBUTES lpSecurityAttributes, 
    DWORD dwCreationDisposition, 
    DWORD dwFlagsAndAttributes, 
    HANDLE hTemplateFile
  ); 

参数：要打开的文件名，访问权限，共享模式，安全属性，文件存在与不存在时的文件创建模式，文件属性设定（隐藏、只读、压缩、指定为系统文件等），文件副本句柄。要说明的是第一个参数lpFileName,是设备的名称或者是和设备关连的驱动的名称，一般用\\.\DeviceName的形式，比如要打开逻辑驱动盘A就用\\.\a,也可以用\\.\PhysicalDevice0,\\.\PhsycalDebive1来指定物理驱动器，\\.\PhysicalDevice0表示本机的物理驱动器0(一般是主硬盘),从而来获取硬盘的序列号、模块名、扇区数、磁头数等相关信息

搞定hDevice!

dwIoControlCode: 当然就是控制设备的指令了，指令怎么来是个问题，微软已经定义好了很多种操作，在winioctl.h文件中，但最终都是通过CTL_CODE宏来实现的，其实这就是一种通信协议。CTL_CODE的具体用法在最后来介绍。

lpInBuffer: 设备操控请求数据的缓冲区基址，如果dwIoControlCode 指定了一个操作，该操作不需要输入数据，那么这个参数设为NULL

nInBufferSize：lplnBuffer的size

lpOutBuffer:存放输出数据的buffer，同样，如果dwIoControlCode 指定了一个操作，该操作不需要处理输出数据，那么这个参数设为NULL

nOutBufferSize：haha，别说你不知道什么什么意思，pass

lpBytesReturned：实际输出数据的bytes

lpOverlapped：Ignored; set to NULL.（Do you understand?）

下面来到第二个参数的详解，CTL_CODE的定义与应用：

CTL_CODE原型：

#define CTL_CODE(DeviceType, Function, Method, Access) (
  ((DeviceType) << 16) | ((Access) << 14) | ((Function) << 2) | (Method)
)DeviceType, Function, Method, Access) (
  ((DeviceType) << 16) | ((Access) << 14) | ((Function) << 2) | (Method)
)

可以看到，这个宏四个参数，自然是一个32位分成了4部分，高16位存储设备类型（ 这里不列举了，看msdn哦），14~15位访问权限，2～13位操作功能，最后一个就是确定缓冲区（别忘记上面DeviceIOControl中缓冲区的定义哦）是如何与I/O和文件系统数据缓冲区进行数据传递的方式（具体取值查看msdn）我们最常用的就是METHOD_BUFFERED

Function codes 0-2047 are reserved for Microsoft; codes 2048-4095 are reserved for OEMs and IHVs. （我们能用的是2048～4095）

看以下一段：

这个宏经常用来定义IOCTL（I/O控制）和FSCTL（文件系统控制）功能控制代码，所有的IOCTLs必须通过这种方式定义，以确保这些指令能被Microsoft，以及其他的硬件厂商通信接口所识别

The following illustration shows the format of the resulting IOCTL.

 

援引微软定义的一个指令：锁卷

#define FSCTL_LOCK_VOLUME               CTL_CODE(FILE_DEVICE_FILE_SYSTEM,  6, METHOD_BUFFERED, FILE_ANY_ACCESS)

Game over!